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ABAQUS在结构设计中的基础应用

来源: | 作者:thinks | 发布时间: 2020-11-26 | 3258 次浏览 | 分享到:

设计中有些结构的设计依靠的是前辈经验，缺少理论依据和相应的设计标准，或者是几种结构形式，不知道哪种形式在更优，强度更好。通过仿真模型，离散，加载载荷和边界可以方便快捷直观的解决这些困惑，使结构设计形式不断进步。本例通过简单螺钉柱设计，说明仿真在结构设计中的基础应用。

应用


螺钉柱模型

目的： 确定图中螺钉柱设计的各个参数值。

方法： 使用 ABAQUS/standard 模块，固定底板边缘，通过施加力 F1、F2，查看比较各个模型受力变形情况。                                                                 
1. 参数 L 的确定

                  

第 1 个模型                                                                          第 25 个模型
离散模型



如上图，整体模型包含上筋板长度 L 逐渐减大的 25 个模型


施加力 F1 后，应力集中区域和最大位移位置（变形系数 10）
       
Smax 和 Umax 与 L 取值的关系曲线
查看各个模型的受力和位移，做出 Smax 和 Umax 曲线，从而确定 L 的最佳取值。
2. 参数 l 的确定

第 1 个模型                                 第 17 个模型
离散模型

整体模型中包含了 l 值逐渐增大的 17 个模型

施加力 F1 后，模型的位移云图和应力云图


Smax、Umax 与 l 对应关系曲线

通过施加力 F1、F2，做出 Smax、Umax 与 l 对应关系曲线，确定 l 取值.
3. 参数 h 的取值


       第 1 个模型                                                                                       第 25 个模型
                                                                                                                              离散模型
整体模型中包含了 h 值逐渐增大的 27 个模型

                                                                                                       当 h 取不同值时，最大应力区域出现变化

                                                                                                                Smax、Umax 与 h 对应关系曲线
固定柱子高度 H,改变肋板高度 h, Smax，Umax 与 h 关系曲线如上图,根据曲线及应力位置变化确定h取值。
4. 参数H的取值

                                                                                              第 1 个模型                                                                  第 27 个模型
                                                                                                                                            离散模型
                                                                                    
                                                                                                                  h/H 恒定，分别改变 h,H 取值，位移曲线图

当 h/H<0.35 时，固定肋板高度的位移曲线更陡；当 h/H>0.35 时，曲线形状相似。从位移曲线上的值看，当柱子过高时，会造成很大的变形，因此在满足连接长度时，H 尽可能取小值。
结论
通过以上的分析，从曲线中可以确定各个参数的最佳取值范围，用于指导结构设计。








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